专利名称：旋风除尘器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋风除尘器，具体是涉及一种用于棉花或短绒加工除尘用的切向进入式旋风除尘器。
背景技术：
在棉花及短绒加工过程中，容易产生一定的工业性粉尘，比如是极短的棉纤维以及物料本身携带的灰沙、泥土、干枯的破碎棉叶等粉尘。由于任何灰尘对人体和设备及环境都有危害，如容易引起矽肺病、磨损轴承、积聚的灰尘又容易引起火灾、破坏环境等。为了保持生产现场的空气清洁度，必须集中处理含尘空气，并将含尘空气中有效的棉纤维回收利用，使含尘空气最终达到排放标准，减少对大气环境的影响。对上述工业性含尘空气的除尘主要采用旋风除尘器，随着工业水平的发展和环保要求的提高，对旋风除尘器性能的要求也在不断提高。一方面要求旋风除尘器具有更强的捕集细粉尘的能力；另一方面要求旋风除尘器的压力损失进一步减小，以降低能耗。所以， 迫切需要研制出高效能且低能耗的新型旋风除尘器。旋风除尘器是除尘装置的一类，按气流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力使尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管组成。由于旋风除尘器的分离捕集过程是一种极为复杂的三维、气固湍流运动，给理论与试验研究造成很大困难，从而使得旋风除尘器在除尘过程中往往因结构设计、尺寸匹配的合理确定比较难。其中切向进入式旋风除尘器的进气口普遍采用等截面的进气口结构，气流在进入筒体后的宽度较大，距离排气口较近，容易发生所谓的气流短路效应，也就是容易造成刚刚进来的含尘气流被直接排出，影响除尘效果。
发明内容因此，本实用新型的目的在于提供一种除尘效果好的旋风除尘器。本实用新型采用的技术方案为本实用新型旋风除尘器，主体为回转体结构，且其上部为一筒体和下部为一与该筒体同底的上大下小的圆台筒体，以及设置在所述筒体上端的进气管和排气管，其中所述排气管从所述筒体的上底板中心探入所述筒体，所述进气管与所述筒体的连接部分成蜗壳结构并从所述筒体一侧接入筒体。基于本实用新型技术方案的旋风除尘器，选择切向进入式的旋风除尘器，且进一步采用了蜗壳形入口方式，使进入筒体的气流宽度逐渐变窄，可以减少进口气流对筒体内气流的撞击和干扰，使颗粒向筒壁移动的距离减小，而且加大了进口气体和排气管的距离， 减少气流的短路机会，有利于提高除尘效率。其进气管的下侧与所述出气管的下端高度一致，[0010]上述旋风除尘器，所述进气管的下侧与所述出气管的下端的高度一致。上述旋风除尘器，所述进气管的横断面为矩形。上述旋风除尘器，所述矩形的高度与所述筒体的直径比为1 :1. 7 2. 2，而所述矩形的宽与所述筒体的直径比为1 :4. 5^5. 3。上述旋风除尘器，还包括与所述圆台筒体的下底同底的直管，形成排灰管。上述旋风除尘器，所述直管的高度至少为所述筒体直径的0. 14倍，且不大于0. 2 倍；且所述直管的直径为所述圆筒直径的0. 35、. 38倍。上述旋风除尘器，还包括一连接于所述直管下端的圆筒形的扩散管。上述旋风除尘器，所述扩散管的直径为所述圆筒直径的0. 5^0.讨倍，而扩散管的高度与所述圆筒直径的0. 25、. 3倍。上述旋风除尘器，所述圆筒的高度为其直径的1. 75倍。上述旋风除尘器，所述圆台筒体的高度为其上底直径的2. 5倍，且所述圆台筒体的腰的斜度为1 :8。
下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明，使本领域的技术人员更好的理解本实用新型，其中图1为依据本实用新型的一种旋风除尘器实施例的使用状态图。图2为依据本实用新型的一种旋风除尘器主要结构参数标识图。图中1、筒体，2、圆台筒体，3、进气管，4、排气管，5、排灰口，6、直管，7、扩散管。
具体实施方式
参照说明附图1，依据本实用新型的旋风除尘器的一个较佳的实施例为，其主体为回转体结构，整体是钣金结构，所用板材厚度0. 75mnT2. 5mm各分段一般通过钣金咬口或焊接成型，如本方案中上部的分段为筒体1，下部的分段为圆台筒体2，这是旋风除尘器的常规结构，两分段同底连接，其中圆台筒体2上大下小，以及设置在所述筒体上端的进气管3 和排气管4，以上为切向进入式旋风除尘器的一般结构，并且进气管通常都设置在筒体1的一侧，上端与筒体上底平齐，而所述排气管4从所述筒体的上底板中心探入所述筒体，实际是排气管与筒体同轴设置，那么进一步的改进则为所述进气管与所述筒体的连接部分成蜗壳结构并从所述筒体一侧接入筒体。蜗壳结构应用到工业上源于水力发电中引水设备上，装设在压力钢管或引水室的末端，将水流从圆周方向均勻导入座环，外形像蜗牛壳的圆形构件。蜗壳是蜗壳式引水室的简称，它的外形很像蜗牛壳，故通常简称蜗壳。为保证向导水机构均勻供水，所以蜗壳的断面逐渐减小，同时它可在导水机构前形成必要的环量以减轻导水机构的工作强度。而本方案中使用蜗壳结构的作用为使进入筒体的气流宽度逐渐变窄，可以减少进口气流对筒体内气流的撞击和干扰，使颗粒向筒壁移动的距离减小，而且加大了进口气体和排气管的距离，减少气流的短路机会，有利于提高除尘效率。那么加以对应的更进一步的改进体现在所述进气管的下侧与所述出气管的下端的高度一致。从而使原本一部分从进气管直接进入排气管的含尘气流会重新进入外蜗旋继续做下降旋转运动，从而抑制了含尘气流的短路流运动，使得旋风除尘器的分离性能得到改善，除尘效率得以提高。更具体的表现在说明书附图2中排气管4探入筒体2内的长度 L，实际跟筒体内的气体入口高度一致。参见说明书附图1，所述进气管的横断面为矩形，容易形成束状层流，在气流量一定的情况下，结合蜗壳结构，能够更好的避免短路流运动，提高除尘效果。为了便于理解，参见说明书附图2，对本方案中的主要结构参数进行了标识，在背景技术部分特别强调了结构设计、尺寸匹配的问题，进一步结合本例的上述内容，比如排气管的设置，现有设计具有一定的随意性，其探入筒体的深度要么过长，要么过短，过短时容易产生短路流现象，主要是进气口和出气口都设置在筒体顶端，过短的出气口容易产生短路流，尤其是采用常规进气管结构的情况下；而若探入过长则会增加排气阻力，也会影响除尘效果。在上述矩形截面的基础上，需要进一步的选择尺寸，以满足尺寸匹配，获得更好的除尘效果，所述矩形的高度a与所述筒体Dtl的直径比为1 :1. 7 2.2，优选为1 :2，而所述矩形的宽b与所述筒体Dtl的直径比为1 :4. 5^5. 3，优选为1 :5。经过长期的研究发现矩形口的高度a与宽度b比例要适当，通常长而窄的进口管与筒壁接触面较大。宽度b越小，临界粒径越小，除尘效率越高，a与b的比例关系通过筒体直径Dtl予以表征，也表现为筒体定性的条件下，对进气管的选择条件，实质的选择条件除了上面的矩形自身结构条件约束外，主要是矩形面积与筒体横截面面积的比例关系，依据上述优选的结构匹配值是最佳的选择，可以保证最好的除尘效果，而对于相对应的范围，可以满足较好的除尘效果，超出相关范围， 相比于既有的旋风除尘器，除尘效果没有明显的提升，不建议采用。参见说明书附图1，圆台筒体2的下端为排灰口 5，沉降后所获取的灰尘等杂质从此处排出，还包括与所述圆台筒体的下底同底的直管6，形成排灰管。在除尘器的锥度处， 也就是所说的圆台筒体处气流处于高湍流状态，对于较大的旋风除尘器及在处理粉尘浓度较高的情况下，应考虑能使粉尘不发生堵塞而顺利地排出。如果设计不当，容易造成灰斗漏气，出现二次夹带和扬尘现象，影响除尘效率，因此，涉及一直管6可有效的解决这一问题。 当然，直管直径Dd和高度&也需要进一步的选择，较佳的，所述直管6的高度&至少为所述筒体直径的0. 14倍，且不大于0.2倍，优选0. 15倍，理论上越大越好，但太大了会增加整个除尘器的安装和后期的维护难度；加装直管后，增加了颗粒的分离空间，其排尘口处的速度值减小很多，从而降低了灰斗中已分离粉尘二次扬尘的可能性。那么分离空间需要直管的一定的管径做基础，因此较佳的选择是所述直管的直径Dd为所述圆筒直径Dtl的0. 35、. 38 倍，优选0. 37倍，实际Dd就是圆台筒体的下底直径。参见说明书附图1，还包括一连接于所述直管下端的圆筒形的扩散管7，该旋风除尘器排灰口下端直管连接一扩散管，进一步扩大了颗粒的分离空间，降低了排尘口的旋转速度，有利于粉尘的收集回收。较佳地，所述扩散管的直径Dp为所述圆筒直径Dtl的0. 5^0. 54倍，优选0. 52倍，而扩散管Hv的高度与所述圆通直径Dtl的0. 25、. 3倍，优选0. 25倍。优选地，所述圆筒的高度He为其直径Dtl的1. 75倍。而所述圆台筒体的高度Hg为其上底直径(实际也是Dtl)的2. 5倍，且所述圆台筒体的腰的斜度为1 :8。[0035]实践证明，旋风除尘器的总高度H越大，其除尘效率越高。原因有以下三个方面 其一，含尘气流从排气管底部向下延伸，形成一个假象的圆筒，气体从这个假象的圆筒外面流向里面再进入排气管。经过假象的圆筒表面向内流动的气体平均速度随其长度的增加而降低，而这种向内流动的气体速度则会阻碍粉尘颗粒向外运动；其二，总高度H增加后，可使含尘气体在旋风除尘器内作更多圈数的旋转，延长了气流在筒内的逗留时间，有利于气固分离；其三，总高度H增加，能使尚未达到排气管的粉尘颗粒有更多的机会从旋流中心中分离出来，以此减少气流的二次夹带，提高除尘效率。当然，如前所述，总高度也不能过大， 过大容易造成安装和后期维护变得比较困难。经过验证，依据本实用新型的旋风除尘器排向大气中的粉尘浓度为95 mg/ nTl(Mmg/m3，完全满足标准中所要求的120mg/m3。极大的减少了排向空气中的粉尘含量，有利的提高了环境保护的要求。
权利要求1.一种旋风除尘器，主体为回转体结构，且其上部为一筒体(1)和下部为一与该筒体同底的上大下小的圆台筒体(2)，以及设置在所述筒体上端的进气管(3)和排气管(4)，其中所述排气管从所述筒体的上底板中心探入所述筒体，其特征在于，所述进气管与所述筒体的连接部分成蜗壳结构并从所述筒体一侧接入筒体。
2.根据权利要求1所述的旋风除尘器，其特征在于，所述进气管的下侧与所述出气管的下端的高度一致。
3.根据权利要求1或2所述的旋风除尘器，其特征在于，所述进气管的横断面为矩形。
4.根据权利要求3所述的旋风除尘器，其特征在于，所述矩形的高度与所述筒体的直径比为1 1. 7 2. 2，而所述矩形的宽与所述筒体的直径比为1 4. 5 5. 3。
5.根据权利要求1所述的旋风除尘器，其特征在于，还包括与所述圆台筒体的下底同底的直管(6)，形成排灰管。
6.根据权利要求5所述的旋风除尘器，其特征在于，所述直管(6)的高度至少为所述筒体直径的0. 14倍，且不大于0. 2倍；且所述直管的直径为所述圆筒直径的0. 35、. 38倍。
7.根据权利要求5或6所述的旋风除尘器，其特征在于，还包括一连接于所述直管下端的圆筒形的扩散管(7)。
8.根据权利要求7所述的旋风除尘器，其特征在于，所述扩散管的直径为所述圆筒直径的0. 5^0. 54倍，而扩散管的高度与所述圆通直径的0. 25、. 3倍。
9.根据权利要求1所述的旋风除尘器，其特征在于，所述圆筒的高度为其直径的1.75倍。
10.根据权利要求1所述的旋风除尘器，其特征在于，所述圆台筒体的高度为其上底直径的2. 5倍，且所述圆台筒体的腰的斜度为1 :8。
专利摘要本实用新型公开了一种旋风除尘器，主体为回转体结构，且其上部为一筒体和下部为一与该筒体同底的上大下小的圆台筒体，以及设置在所述筒体上端的进气管和排气管，其中所述排气管从所述筒体的上底板中心探入所述筒体，所述进气管与所述筒体的连接部分成蜗壳结构并从所述筒体一侧接入筒体。依据本实用新型的旋风除尘器除尘效果比较好。
文档编号B04C5/04GK202283500SQ20112041666
公开日2012年6月27日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者杨丙生, 杨霞, 栾兆华, 王韶斌, 高春元 申请人:山东天鹅棉业机械股份有限公司